【学案导学设计】高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率本章重难点专题突破 化学平衡状态的特征及其判断方法 鲁科版选修4.doc

本章重难点专题突破1化学平衡状态的特征及其判断方法在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。“一定条件”、“可逆反应”是前提，“相等”是实质，“保持不变”是标志。1化学平衡状态具有的“五大特征”(1)逆：指化学平衡状态只适用于可逆反应，同一可逆反应，在同一条件下，无论反应从正反应方向开始还是从逆反应方向开始，或同时从正、逆反应方向开始，以一定的配比投入反应物或生成物，则可以达到相同的平衡状态。(2)动：指动态平衡，即化学反应处于平衡状态时，正、逆反应并未停止，仍在进行，只是正、逆反应速率相等。(3)等：指“v正v逆0”。即某一物质在单位时间内消耗的物质的量浓度和生成的物质的量浓度相等，也可以用不同物质的化学反应速率表示该反应的正、逆反应速率相等。(4)定：指参加反应的各组分的含量保持不变，即各组分的浓度、质量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等均保持不变。(5)变：指平衡移动。可逆反应的平衡状态是相对的、暂时的，当外界某一条件改变时，原平衡被破坏，化学平衡向着减弱这种改变的方向移动，在新的条件下达到新的平衡状态。【典例1】一定温度下，向某容积恒定的密闭容器中充入1 mol n2、3 mol h2，经充分反应后达到如下平衡：n23h22nh3，下列有关说法中正确的是()a达平衡后再加入一定量的n2，体系内各物质含量不变bn2、h2、nh3的浓度一定相等c反应没有达到平衡时，nh3会不断地分解，达到平衡时则不会再分解d平衡时，n2、h2物质的量之比为13答案d解析化学平衡是一种相对平衡，条件改变后原来的平衡状态就会被破坏，a错；化学平衡又是一种动态平衡，平衡时正、逆反应仍在进行，c错；平衡时体系内各物质浓度或百分含量保持不变(不是相等)，b错；d中因反应中消耗n2、h2的物质的量之比为13，而n2、h2的起始量之比是13，故平衡时仍是13。2化学平衡状态判断的“四大依据”(1)对于普通可逆反应，以2so2o22so3为例：若各组分的物质的量、浓度不发生变化，则反应已达到平衡状态。若用反应速率关系表示化学平衡状态，式中既要有正反应速率，又要有逆反应速率，且两者之比等于化学计量数之比，就达到化学平衡状态。(2)对于有有色气体存在的反应体系，如2no2n2o4等，若体系的颜色不再发生改变，则反应已达平衡状态。(3)对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生改变的反应，如n23h22nh3，若反应体系的压强不再发生变化、平均相对分子质量不再变化，则说明反应已达平衡状态。对有气体存在且反应前后气体物质的量不发生改变的反应，反应过程中的任何时刻，体系的压强、气体的总物质的量、平均相对分子质量都不变，故压强、气体的总物质的量、平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。(4)从微观的角度分析，如反应n23h22nh3，下列各项均可说明该反应达到了平衡状态。断裂1 mol nn键的同时生成1 mol nn键。断裂1 mol nn键的同时生成3 mol hh键。断裂1 mol nn键的同时断裂6 mol nh键。生成1 mol nn键的同时生成6 mol nh键。特别提示(1)从反应速率的角度来判断反应是否达到平衡时，速率必须是一正一逆(不能同是v正或v逆)，且反应速率之比等于化学计量数之比。(2)在可逆反应过程中，能发生变化的物理量(如各组分的浓度、反应物的转化率、混合气体密度、颜色、平均摩尔质量等)，若保持不变，说明可逆反应达到了平衡状态。【典例2】在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应a(g)2b(g)c(g)d(g)已达到平衡状态的是()混合气体的压强混合气体的密度b的物质的量浓度混合气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量v(c)与v(d)的比值混合气体的总质量混合气体的总体积c、d的分子数之比为11a bc d答案b解析要理解化学平衡状态的特点“等、动、定”的含义，在判断化学平衡状态时还要注意反应前后气体体积是否相等。题给反应是一个反应前后气体体积不相等的反应，因此在定容容器中，若混合气体的压强、b的物质的量浓度、混合气体的总物质的量、混合气体的平均相对分子质量不再变化，均能证明该反